科技创新

煤层气公司:多点发力 跑出高效钻探“加速度”
发布时间:2021-11-24     浏览量:5675   分享到:

近年来,传统地勘项目明显减少,已不足以支撑钻探业务需求。煤层气公司“因时因势,以变应变”,钻探工作从多样化、精准化、绿色化等多方面发力,跑出高效钻探“加速度”,钻孔施工量逐年增加。2021年,地面及井下钻探进尺累计突破50万米,创公司钻探工程量最高纪录。

以孔代巷“优”系统

公司发挥地勘技术优势,先后施工地面电缆孔、排水扩容孔、输料孔、水源井、进风立井等多个工程孔项目,替代井下巷道电缆、通信线、管道长距离敷设,优化矿井生产系统,减少矿方生产投入。值得一提的是,公司在黄陵一号矿四盘区成功实施2口进风立井反井钻孔,口径达3.1m,是公司成立以来实施的最大口径的工程孔。2021年,公司先后承揽了孟村煤矿排水扩容孔、曹家滩煤矿排水管专用孔、电缆孔及董家河煤矿电缆孔、光纤孔等23个大口径工程钻孔的施工任务,“变相”发展传统地勘产业。

深部钻探“采”资源

为顺应国家绿色矿山建设及低碳发展要求,公司在建庄煤矿建成国内首个大孔径中深层“取热不取水”地热能供暖示范项目,开启了集团所属矿区中深层地热资源的宝库大门。该地热井钻探深度3183.66m,井底温度107℃,可供暖面积2.5万m2,实现了建庄煤矿1#、2#职工公寓供暖(供暖面积约1.68万m2)。

我国深部煤层气资源丰富,但由于开发技术难度较大,一直未取得重大突破。公司勇于实践探索,敢做“第一个吃螃蟹的人”,尝试在玉华煤矿实施大深度煤层气探井,通过钻、录、测、固、压、排等作业,初步认识和掌握了区域大深度煤层发育、煤层气赋存情况以及深部煤层气开采的关键技术,为公司储备了发展后劲。

定向钻探“治”灾害

 地面钻探方面,通过在煤层坚硬顶板中实施L型水平井分段压裂改造,达到治理冲击地压或降低瓦斯的目的。2021年以来,利用专利技术“地面水平井分段压裂防治煤矿冲击地压技术”,在孟村煤矿401102、401103工作面开展了上覆坚硬顶板区域弱化工程,监测结果表明对目标岩层弱化改造效果较好;在王峰煤矿首采区3#煤层顶板实施地面水平井分段压裂改造,预抽3#煤层瓦斯,目前整体钻井工程已完钻7口,正常排采3口。截止11月18日,共抽采瓦斯900余万方。

井下钻探方面,通过配备长距离定向钻机,广泛开展井下探放水、长距离瓦斯抽放、煤层顶板水力压裂等灾害治理工程。在陕北地区柠条塔、张家峁、红柳林、龙华等煤矿及澄合矿区西卓、山阳、董家河煤矿长期施工井下定向钻探工程,为各矿业的井下灾害治理提供高效服务,均取得了良好的效果。近日,公司在红柳林煤矿实施的越界采空区探查工程,主孔深度达到1140米,创造了千米定向钻机在陕北地区施工的最高记录。

精准钻进“保”质量

大口径钻孔相对于常规钻孔垂直精度要求更高,通常要求钻孔井底位移不超过1m,还要克服不同地质条件带来的技术难题。孟村煤矿排水扩容孔在施工过程中钻遇河床坚硬砾岩层,可钻性差;曹家滩煤矿8号电缆孔在施工时,终孔位置已掘成巷道,钻孔距离巷道顶部不足1.5m,一旦偏离设计轨迹将存在渗漏泥浆的风险。面对复杂情况,公司采用高精度定向复合式钻进技术有效解决了钻孔偏斜问题,实现了大口径垂直井井眼轨迹精准控制。目前已实施的大口径工程孔井底位移实测均不超过1m。

多分支水平井钻探进尺大、开分支多,要实现不“穿”出层是钻井施工的一大难点,且存在水平段塌孔风险。在山西省三交地区煤层气钻井工程施工过程中,公司雪姆钻井队克服地层倾角大、目的煤层薄(5m左右)、断层发育、定向难度大等多项技术难题,通过采取MWD随钻测量技术精准钻进,提高了煤层的钻遇率,并实现了该项目首口多分支水平工程井SJ111-H1井与生产直井一次性精准对接连通。用时32天,比设计提前13天。 

以电代油“护”环境

由于大口径工程孔施工现场多位于矿区内部,柴油机运转所造成的空气污染、噪音污染及产生的废油料,不仅影响矿区员工生产生活,而且不利于环境保护。为解决这一问题,公司以“电代油”作为动力源,避免了因燃烧柴油引起的废气排放造成的空气污染,且大大降低了施工现场噪音,还井场一片清新宁静。2021年,仅孟村煤矿排水扩容孔工程以电代油,合计用电量约52万kWh,替代柴油约420t,节省费用约300万元,经测算减排C02 约1285t。这是公司践行绿色钻井理念,守护绿水青山的有力印证。

“十四五”期间,煤层气公司将继续聚焦高效钻探技术,用实际行动践行绿色发展理念,为煤矿安全生产贡献技术力量,助力智能化矿井和绿色矿山建设。

                                     (郭燕珩  陈龙)